山西省2020中考物理《电与磁》专题复习课件

第18课时电与磁思维导图构建体系磁性物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质磁体具有磁性的物体磁极磁体磁性最强的两个部位,能够自由转动的磁体,静止时指北的一端叫北(N)极,指南的一端叫南(S)极作用同名磁极,异名磁极磁场磁体周围存在一种物质,能使磁针偏转,它看不见、摸不着却真实存在。磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用。物理学中把小磁针静止时,极所指的方向规定为该点磁场的方向考点一磁的基本性质相互排斥相互吸引N磁感线描述磁场分布的假想的曲线(理想模型法)。它的疏密可以表示磁场的强弱,其密集处磁场强,其稀疏处磁场弱。磁体外部的磁感线从极到极,内部则相反,是从极到极。磁感线是封闭的曲线,且永不交叉。磁感线上任意一点的切线方向与该点的磁场方向一致。请标出下图中的N、S极地磁场地球周围存在磁场,地磁的北极在地理极附近,地磁南极在地理极附近,且不完全重合,这一现象最早是由我国宋代学者发现的（续表）NSSN图略南北沈括考点二四种电磁实验实验奥斯特实验电磁感应实验(法拉第发现)磁场对电流的作用实验电磁铁装置图工作原理电磁感应通电导体在磁场中受到力的作用能量转化能→能能→能电流的磁效应电流的磁效应机械电电机械（续表）实验奥斯特实验电磁感应实验(法拉第发现)磁场对电流的作用实验电磁铁影响因素磁场方向与电流方向有关感应电流方向与磁场的方向和导体运动的方向都有关;感应电流大小与磁场强弱、导体运动速度有关导体受力方向与磁场的方向和电流方向都有关;导体受力大小与磁场强弱、电流大小有关电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关(电流越大,线圈匝数越多,电磁铁磁性就越强)判断依据电路中无电源电路中有电源应用电磁铁、电磁继电器发电机、动圈式话筒电动机、扬声器电磁继电器、电磁起重机[点拨]感应电流的产生条件:①闭合电路;②一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。考点三通电螺线管的磁场安培定则通电螺线管的磁场安培定则通电螺线管周围的磁场与的磁场相似安培定则:用手握住螺线管,让四指弯曲且跟螺线管中的方向一致,大拇指的指向就是螺线管的极条形磁体右电流N探究一电磁学的基本概念1.[2019·聊城]关于磁场和磁感线,下列说法错误的是()A.磁体周围存在着磁感线B.磁体之间的相互作用是通过磁场产生的C.磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极的D.磁场中,小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向[答案]A[解析]磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线,磁感线不是真实存在的,故A错误,符合题意;磁体间的相互作用是通过磁场发生的,故B正确,不符合题意;磁体外部的磁感线是从它的北极出发,回到它的南极,故C正确,不符合题意;磁场中的小磁针静止时,北极所指的方向跟该点的磁场方向一致,为该点的磁场方向,故D正确,不符合题意。2.[2019·台州]能写红黑双色字的磁画板截面如图18-1所示,按下写字笔黑色按钮写出黑色的字,按下红色按钮写出红色的字,刷子左右移动则字消失。下列说法正确的是()A.刷子可以用铁制作B.写黑字时笔尖为S极C.写红字时笔尖为N极D.写字的原理是同名磁极相互排斥图18-1A3.[2019·绍兴]如图18-2所示,内部均装有磁铁的两块清洁器M和N隔着窗玻璃总能合在一起移动,这让玻璃清洁变得安全高效。下列关于清洁器的分析正确的是()A.两块清洁器能合在一起的原理是异名磁极相互吸引B.N受到的重力和M对N的吸引力是一对平衡力C.玻璃对N的支持力和M对N的吸引力是一对相互作用力D.移动M时,N也能跟着一起移动,说明力能改变物体的形状图18-2[答案]A[解析]两块清洁器各装有一块磁铁,之所以能够合在一起,是因为异名磁极相互吸引,故A正确;N的重力方向竖直向下,而M对N的吸引力在水平方向,二者不在同一直线上,因此不是一对平衡力,故B错误;玻璃对N的支持力水平向外,M对N的吸引力水平向内,二者作用在同一物体、同一直线上,大小相等,方向相反,因此是一对平衡力,而不是一对相互作用力,故C错误;移动M时,N也能跟着一起移动,说明力能改变物体的运动状态,故D错误。探究二电磁学的现象辨识4.[2019·南充]图18-3中能够说明电动机工作原理的实验装置是()D图18-35.[2019·咸宁]有一种戴在手腕上的“计步器”,其构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁,管外缠绕着线圈。运动时,磁铁在管中反复运动,线圈的输出电流随之不停地变化,显示出运动步数。“计步器”的基本原理与图18-4哪幅图相同()图18-4A探究三电磁继电器的利用6.[2019·南京]图18-5是某水位自动报警器的原理示意图,图18-6所示的四个实验中能反映其自动报警原理的是()图18-5图18-6[答案]D[解析]图甲中,当水位达到金属块A时,控制电路接通。电路中有了电流,电磁铁有磁性,向下吸引衔铁,使动触点与绿灯所在电路的静触点分开,绿灯熄灭;与红灯所在电路的静触点接通,红灯所在的电路接通,红灯亮;由此可见水位自动报警器是通过电磁铁控制电路工作的。A选项图说明条形磁铁的周围存在磁场,故A错误;B选项图是发电机的原理,故B错误;C选项图是电磁感应现象,是发电机的原理,故C错误;D选项图是电磁铁的原理,故D正确。探究四有关于电磁学的作图7.[2019·岳阳]请标出图18-7中通电螺线管外部磁感线的方向,小磁针的N极和电源的“+”极。图18-7如图所示突破一探究电磁铁磁性的强弱与什么因素有关【设计和进行实验】1.电磁铁的工作原理:电流的磁效应。2.滑动变阻器的作用:改变通过线圈电流的大小。3.电磁铁磁性强弱的判断:通过比较电磁铁吸引大头针的多少来反映,这应用了转换法。4.控制变量法:探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,控制电流相同;探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系时,通过选择同一电磁铁来控制匝数相同。5.利用安培定则判断电磁铁的N、S极。6.电磁铁吸引的大头针下端分散的原因:大头针被磁化,同名磁极相互排斥。【实验结论】7.电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关,电流越大、线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。例1在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图18-8所示的电路。图18-8(1)把两个电磁铁串联,目的是。当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数(选填“增加”或“减少”),说明电流越,电磁铁磁性越强。使通过它们的电流相同增加大例1在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图18-8所示的电路。图18-8(2)根据图示的情境可知,(选填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时,,电磁铁磁性越强。(3)根据右手螺旋定则,可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的极。(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是。甲线圈匝数越多N大头针被磁化,同名磁极相互排斥例1在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图18-8所示的电路。(5)将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱。下面的实验也用到这种方法的是。A.认识电压时,我们可以用水压来类比B.用光线来描述光通过的路径C.把敲响的音叉接触水面,通过观察是否溅起水花来判断音叉是否振动D.用斜面、小车探究阻力对物体运动的影响C图18-8例1在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图18-8所示的电路。图18-8(6)废铁场里用电磁铁搬运废铁的优点很多:它的磁性有无可以由____________来控制;电磁铁的磁性强弱可以由来控制;电磁铁的南北极可以由来控制,使用起来很方便。电流的通断电流的大小电流方向突破二探究什么情况下磁可以生电【设计和进行实验】1.转换法:通过灵敏电流计指针的偏转情况判断感应电流的有无和方向。2.控制变量法:①探究感应电流的方向与导体运动方向的关系(控制磁场方向不变,改变导体运动方向);②探究感应电流的方向与磁场方向的关系(控制导体运动方向不变,改变磁场方向)。3.灵敏电流计指针不偏转的原因:①不是闭合回路;②导体没做切割磁感线运动;③产生的感应电流太小。4.改变感应电流大小的措施:换用磁性强的磁体、切割磁感线时保持垂直且尽量快速、改用导线制成的多匝矩形线圈代替单根导线。【实验结论】5.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,感应电流的方向与磁场的方向和导体运动的方向有关。【交流与反思】6.能量转换:机械能转化为电能。7.电磁感应现象的实际应用:发电机、动圈式话筒。例2如图18-9所示是“探究产生感应电流的条件”的实验装置,导体ab、开关、灵敏电流计用导线连接,组成电路。图18-9(1)实验中,我们通过观察来判断电路中是否有感应电流;通过指针偏转的方向判断。灵敏电流计指针是否偏转电流的方向例2如图18-9所示是“探究产生感应电流的条件”的实验装置,导体ab、开关、灵敏电流计用导线连接,组成电路。(2)闭合开关,让导体ab在磁场中上下运动,发现灵敏电流计的指针;让导体ab静止,磁体水平向右运动,则灵敏电流计的指针,这说明闭合电路的部分导体在磁场中做运动时,导体中会产生感应电流。从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是将能转化为电能。(前两空均选填“偏转”或“不偏转”)不偏转图18-9偏转切割磁感线机械例2如图18-9所示是“探究产生感应电流的条件”的实验装置,导体ab、开关、灵敏电流计用导线连接,组成电路。(3)小明进一步猜想,感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应电流的大小与导体运动速度是否有关,则应闭合开关,保持其他条件不变,只改变,观察得出结论。为了探究感应电流的大小与磁场强弱是否有关,他应进行的操作是___________。导体运动的速度图18-9灵敏电流计指针偏转的幅度控制导体运动速度不变,换用磁场强弱不同的磁体,观察灵敏电流计指针偏转幅度的大小例2如图18-9所示是“探究产生感应电流的条件”的实验装置,导体ab、开关、灵敏电流计用导线连接,组成电路。(4)要使灵敏电流计的指针偏转方向发生改变,可以采取两种方法:方法一:;方法二:。调换蹄形磁体N、S极的位置图18-9改变导体的运动方向例2如图18-9所示是“探究产生感应电流的条件”的实验装置,导体ab、开关、灵敏电流计用导线连接,组成电路。(5)下列电器中,应用电磁感应原理制成的是。(填字母序号)A.电铃B.电风扇C.动圈式话筒D.动圈式扬声器(6)如果把装置中的灵敏电流计换成,则可探究磁场对通电导体的作用。C图18-9电源1.[2019·山西18题3分]小明把带铁芯的螺线管、电源、导线和开关组成电路,固定在泡沫板上,让它漂浮在水面,制作指南针,如图18-10所示。该指南针的南(S)极应标在泡沫板的()A.a处B.b处C.c处D.d处考点一电磁基础知识图18-10D2.[2015·山西31题2分]小明同学用硬纸板和大头针制作底座,把两个缝衣针磁化后,穿过按扣的两个孔,放在底座的针尖上,就制成了一个如图18-11所示的指南针,指南针能指南北说明地球周围存在着。该指南针静止后,针尖指南方,则针尖是该指南针的(选填“N”或“S”)极。图18-11磁场S3.[2017·山西31题2分]1825年,瑞士物理学家科拉顿将一根直导线平行地放在小磁针的上方,然后与另一个房间的螺线管组成闭合电路,如图18-12所示。他把一根条形磁铁插入螺线管内,再跑到另一个房间内观察小磁针是否偏转,进行多次实验他都没有发现小磁针偏转。科拉顿、法拉第等物理学家相继进行了上述实验,是为了探究;在实验中,科拉顿用到了1820年丹麦物理学家发现“电流周围存在着磁场”的实验装置。图18-12什么情况下磁可以生电(或磁能否产生电)奥斯特4.[2016·山西30题2分]利用法拉第发现的现象发明了发电机,开辟了电气化时代。当今互联网、手机的广泛应用正在日益改变着人们的生活,手机通过(选填“超声波”或“电磁波”)传递信息。电磁感应电磁波5.[2018·山西36题2分]历史上大国的崛起都反复证明了一